JP3931819B2 - 超音波センサ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のバンパーに取り付けられる超音波センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、超音波を送受波することによって車両周囲の障害物を検知する超音波センサを備えた障害物検知システムが提供されている。この種の障害物検知システムに用いられる超音波センサとしては、パルス状の超音波(以下、超音波パルスという)を間欠的に送波し、超音波パルスの送波から超音波パルスの障害物での反射波を受波するまでの時間差によって所定の距離範囲内の障害物の有無を検知したり障害物までの距離および障害物の存在する方向を測定したりするものがある。なお、この種の障害物検知システムでは、車両内に配置され障害物に関する情報を車両の運転者に報知する報知手段(例えば、ディスプレイや発光ダイオードのような表示装置、ブザーのような音響出力装置など)と、車両内に配置され超音波センサの出力に基づいて報知手段を制御する制御装置とを備えており、制御装置と超音波センサとの間はハーネスにより電気的に接続されている。
【0003】
ところで、上述のような障害物検知システムに用いられる超音波センサは、車両のバンパーの表裏に貫通するように穿孔した取付孔にセンサ本体の器体を挿入して取り付けられるのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。ここに、特許文献1に開示された超音波センサは、センサエレメントである超音波振動子を収納した器体の前端部に後面がバンパーにおける取付孔の周部に当接するヘッド部が設けられるとともに、器体の外周面においてヘッド部から所定距離だけ離間した部位に全周に亘って係止溝が形成されており、係止溝に係合するように一端側が二股状に形成された板ばねからなる固定具を用いて取付対象であるバンパーに固定されている。ここにおいて、固定具は、二股状に形成された部分を係止溝に係合させた状態で他端部および上記一端側の各先端部がバンパーの裏面に弾接するように断面く字状に屈曲されている。したがって、この超音波センサをバンパーに取り付けるにあたっては、器体をバンパーの表面側から取付孔へ挿入し、固定具をバンパーの裏面に沿ってスライドさせて係止溝に係合させればよい。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−133136号公報(第3頁、図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に開示された超音波センサは、取付対象であるバンパーへ取り付ける際に、センサ本体の器体をバンパーの取付孔へ挿入して、ヘッド部の後面をバンパーの表面に押し付けた状態で固定具をバンパーの裏面に沿ってスライドさせる必要があり、しかも、センサ本体の器体を取付孔へ挿入する前にセンサ本体の器体から導出されたハーネスおよびハーネスの先端に設けられたハーネスコネクタを取付孔へ通す必要があるので、バンパーへの取り付けに手間がかかるものであった。そこで、超音波センサの器体からハーネスを導出する代わりに器体の外周面にハーネスコネクタが結合されるコネクタ部を突設しておくことが考えられるが、このようなコネクタ部を器体の外周面に突設したものでは、器体を取付孔へ挿入しずらいという不具合があった。
【0006】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、取付対象であるバンパーへ簡単に取り付けることができる超音波センサを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、上記目的を達成するために、車両のバンパーに貫設した取付孔の周部に後面が当接するフランジ部を前端部に有しバンパーの表面側から取付孔へ挿入される取付枠と、超音波振動子を収納した器体を有し器体の前部がバンパーの裏面側において取付枠に嵌挿されるセンサ本体とを備え、取付枠は、前後方向および前後方向に交差する面内において撓み可能であり取付孔に挿入した時にバンパーの裏面における取付孔の周部に弾接してフランジ部との間にバンパーにおける取付孔の周部を保持する複数の保持爪が周方向に離間して設けられてなることを特徴とする。この請求項1の発明の構成によれば、取付対象であるバンパーへ取り付けるにあたっては、バンパーの取付孔へ取付枠を挿入してフランジ部と複数の保持爪とでバンパーにおける取付孔の周部を保持することによりバンパーに取付枠を仮固定し、その後、センサ本体の器体の前部をバンパーの裏面側から取付枠へ嵌挿することにより、センサ本体の器体を取付枠へ取り付けることができ且つ保持爪が取付枠の内方へ撓むことが禁止されてバンパーへ取付枠が固定されるから、取付対象であるバンパーへ簡単に取り付けることができる。また、取付枠の保持爪が前後方向に撓み可能であるから、取付可能なバンパーの厚み寸法の範囲が広くなり、しかも、バンパーにおいて緩やかに湾曲したアール部分に取付孔が貫設されている場合でも容易に取り付けることができる。また、取付枠の保持爪が前後方向に交差する面内において撓み可能であるから、取付孔の内径の許容範囲を広くすることができる。
【0008】
ここにおいて、請求項1の発明は、前記取付枠は、前記保持爪が内側に配置される開口部が貫設され、前記保持爪は、開口部の内周面のうち前記前後方向に交差し且つ前記フランジ部から遠い面から前方へ延設され前記周方向に離間した一対の撓み片と、両撓み片により前記周方向の両端部が支持され一部が開口部の開口面よりも外方へ突出した保持爪本体とで構成され、一方の撓み片の平面形状をく字状、他方の撓み片の平面形状を逆く字状に形成されてなり、前記取付孔に挿入した時に保持爪本体が前記バンパーの裏面に弾接し、前記器体が嵌挿された時に前記保持爪が前記器体の外周面に当接して前記取付枠の内方への前記保持爪の撓みが禁止されることを特徴とする。この請求項1の発明の構成によれば、保持爪本体が前記フランジ部から遠い面へ近づくように両撓み片が撓むことでバンパーの厚みの変化に対応することができるとともにバンパーの曲率半径の変化に対応することができる。
【0009】
請求項の発明は、請求項の発明において、前記保持爪は、前記バンパーの裏面に弾接する弾接面が断面弧状の弧状面となっていることを特徴とする。この請求項の発明の構成によれば、取付可能なバンパーの厚み寸法の範囲をより広くすることができる。
【0010】
請求項の発明は、請求項または請求項の発明において、前記取付枠は、前記器体が嵌挿される時に前記取付孔から前記取付枠が抜けるのを防止するストッパ用突部が前記保持爪から外方へ突設されてなることを特徴とする。この請求項の発明の構成によれば、前記バンパーに取り付けた取付枠に前記器体の前部を嵌挿する際に前記取付枠が前記取付孔から抜けようとしてもストッパ用突部が前記取付孔の周部に当接することにより、前記取付枠の抜け止めがなされるから、前記取付枠に前記器体の前部を嵌挿する際に前記取付枠が前記バンパーから飛び出すのを防止することができる。
【0011】
請求項の発明は、請求項1ないし請求項の発明において、前記取付枠は、後端縁から後方へ突出して前記器体の後部の外周面に重なり厚み方向に貫通する結合孔が形成された複数の結合片が一体に設けられ、前記器体は、前記外周面との間に結合片を挟み厚み方向に可撓な複数の保持片が後端部から前方へ延設され、保持片は、結合孔に凹凸係合する結合爪が結合片との対向面に突設されるとともに、結合孔と結合爪との凹凸係合を解除する際に操作する解除片が前記対向面とは反対側の面の先端部から前記厚み方向へ延設されてなることを特徴とする。この請求項の発明の構成によれば、結合孔と結合爪を凹凸係合させることによって前記取付枠に対して前記器体を確実に固定することができ、しかも、前記器体を前記取付枠から外す場合には解除片を後方へ操作することによって保持片を撓ませることで結合孔と結合爪との凹凸係合を解除することができ、前記器体を前記取付枠から容易に外すことができる。
【0012】
請求項の発明は、請求項1ないし請求項の発明において、前記器体の後部には、前記超音波振動子を駆動する回路を含む回路ブロックが収納されるとともに、前記回路ブロックに電気的に接続されるハーネスコネクタが結合されるコネクタ部が一体に設けられ、ハーネスコネクタから導出されたハーネスを通した固定クランプが挿入される挿通孔を貫設した固定クランプ取付片が突設されてなることを特徴とする。この請求項の発明の構成によれば、前記器体にハーネスを通した固定クランプを取り付けることができ、ハーネスコネクタがコネクタ部から外れるのを防止することができる。
【0013】
請求項の発明は、請求項の発明において、前記器体は、合成樹脂を用いて形成され、前記回路ブロックを囲むシールド部材がインサート成形されてなることを特徴とする。この請求項の発明の構成によれば、前記センサ本体の組立時の部品点数を削減することができて前記センサ本体の組立作業が容易になる。また、前記超音波振動子から超音波パルスを送波したときに発生した振動がシールド部材へ伝達されにくくなり、二次振動により残響時間が長くなるのを防止でき、障害物からの反射波をより確実に検出することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本実施形態の超音波センサについて図4〜図16を参照しながら説明し、その後、車両のバンパーへの取り付け方について図1〜図3を参照しながら説明する。なお、以下では図5(a)における上下方向を上下方向、図5(a)における左右方向を左右方向、図5(d)における左右方向を前後方向と規定して説明する。
【0015】
本実施形態の超音波センサは、図示しない2個の超音波振動子(以下、説明の便宜上、第1の超音波振動子、第2の超音波振動子と称す)を有する振動子ブロック2が前側から圧入された弾性材料(例えば、ゴム)からなる防振部材3および回路ブロック4を合成樹脂成形品のボディ11と合成樹脂成形品の後側カバー12とからなる器体10に収納したセンサ本体1と、センサ本体1とは別部材であり取付対象たるバンパー30(図1参照)に取り付けられる合成樹脂成形品の取付枠20とを備え、取付枠20の後方からセンサ本体1の器体10を図14の矢印Bの向きで嵌挿することで取付枠20と器体10とが結合される。
【0016】
なお、本実施形態の超音波センサは、第1の超音波振動子から超音波パルスを間欠的に送波した後、障害物での反射波を第1の超音波振動子および第2の超音波振動子で受波し、第1の超音波振動子での超音波パルスの送波から受波までの時間差により障害物までの距離を測定するとともに、両超音波振動子において反射波を受波するまでの時間差から障害物の存在する方向を検知するものである。このため、回路ブロック4の回路基板4aには、送波間隔設定回路、発振回路、受波回路、検知ゲート回路、演算回路などの回路部品が実装されており、超音波パルスの送波間隔を設定する基準信号を送波間隔設定回路で発生させて、基準信号により設定された送波間隔で発振回路から所定周波数の電気振動を間欠的に発生させ、この電気振動により第1の超音波振動子を駆動して超音波パルスを送波し、障害物が存在すれば各超音波振動子により反射波が受波されて電気信号が出力される。各超音波振動子から出力された受波信号は、受波回路により受波信号の発生期間に相当する信号が取り出された後、検知ゲート回路を介して演算回路に入力される。検知ゲート回路は、送波間隔設定回路からの基準信号に基づいて超音波パルスの送波後に検知ゲート期間を設定し検知ゲート期間にのみ信号を通過させる。そして、演算回路では、三角測量法の原理を適用して障害物までの距離や方向を求める。
【0017】
取付枠20は、弾性を有する合成樹脂を用いて形成された合成樹脂成形品であって、車両(図示せず)のバンパー30に貫設した取付孔31の周部に裏面側が当接するフランジ部21と、バンパー30の裏面における取付孔31の周部に弾接してフランジ部21との間にバンパー30における取付孔31の周部を保持する複数(本実施形態では、5つ)の保持爪22とが設けられており、バンパー30の表面側から取付孔31に挿入される。なお、フランジ部21は、取付枠20の前端から連続一体に形成されている。
【0018】
また、取付枠20は、それぞれ保持爪22が内側に配置される複数(本実施形態では、5つ)の開口部23が周方向に離間して貫設されている。保持爪22は、開口部23の内周面のうち上記前後方向に交差し(つまり、バンパー30への挿入方向に交差し)且つフランジ部21から遠い面から前方へ延設され取付枠20の周方向において離間した一対の撓み片22a,22aと、両撓み片22a,22aにより周方向の両端部が支持され一部が開口部23の開口面よりも外方へ突出した保持爪本体22bとで構成され、取付孔31に挿入した時に保持爪本体22bがバンパー30の裏面に弾接するようになっている。ここにおいて、一対の撓み片22a,22aの平面形状は、一方の撓み片22aがく字状、他方の撓み片22aが逆く字状である。このため、取付枠20は、保持爪本体22bと、一対の撓み片22a,22aと、開口部23の内周面において両撓み片22a,22aが延設された面とで囲まれる空間の外周形状が六角形状となっている。また、各撓み片22aにおける保持爪本体22b近傍の部位は他の部位に比べて厚肉に形成されており、保持爪本体22bに近づくほど開口部の開口面からの突出量が大きくなるように傾斜した誘導面(第1の誘導面と称す)22cが形成されている。なお、保持爪22は、保持爪本体22bにおいてバンパー30の裏面に弾接する弾接面22d(図15参照)が断面弧状の弧状面となっている。また、取付枠20は、器体10が嵌挿される時に取付孔31から取付枠20が抜けるのを防止するストッパ用突部22e(図15参照)が保持爪本体22bから外方へ突設されている。
【0019】
以上説明した各保持爪22は、上記前後方向に交差する面内(つまり、取付孔31への取付枠20の挿入方向に交差する面内)で撓み可能となっており、例えば図11における上の保持爪22は同図中に矢印C1で示した方向(同図における上下方向)へ撓むことができる。また、各保持爪22は、上記前後方向(つまり、フランジ部21の厚み方向)へ撓み可能となっており、例えば図11の真ん中の保持爪22は同図中に矢印C2で示した方向(同図における左右方向)へ撓むことができる。また、各保持爪22は、取付枠20の周方向にも撓み可能となっている。
【0020】
しかして、取付枠20をバンパー30の取付孔31へバンパー30の表面側から挿入してフランジ部21の裏面を取付孔31の周部に当接させることでフランジ部21と複数の保持爪22との間にバンパー30を挟持(保持)するので、取付枠20をバンパー30に仮固定することができる。
【0021】
ところで、取付枠20は、後端縁から後方に突出する複数(本実施形態では、3つ)の結合片25が周方向に離間して形成されており、各結合片25にはセンサ本体1の器体10との結合時に利用される矩形状の結合孔25aが貫設されている。なお、取付枠20の上壁には、フランジ部21よりも後の部分に切欠部24が形成されており、器体10に設けられた逆組防止リブ16を後方から挿入できるようになっている。
【0022】
センサ本体1の器体10は、上述のボディ11と後側カバー12とを結合して形成されている。ここに、ボディ11は、前面(図12(c)における上面)および後面(図12(c)における下面)が開放された筒状であって、振動子ブロック2および防振部材3が収納される前部11aと、回路ブロック4が収納される後部11bとで外周形状がやや異なっている。すなわち、ボディ11の前部11aの外周形状は横長の矩形の角部をなくして隣り合う辺同士を弧状の曲線で繋いだ形状に形成され、回路ブロック4が収納される後部11bの外周形状は横長の矩形状に形成されている。また、ボディ11内には、前部11aと後部11bとを仕切る仕切壁11c(図7および図8および図12(a)参照)が前後方向の中間部に連続一体に形成されており、仕切壁11cには、振動子ブロック2の各超音波振動子を回路ブロック4と電気的に接続するリード線(図示せず)が挿通される2つの連絡孔11d,11d(図7および図12(a)参照)が左右方向に離間して貫設されている。
【0023】
上述の防振部材3の形状は2つの前面開口した直方体状の収納体3a,3aを左右に並べて互いの対向面の上端部同士を連結片3fにより繋いだ形状に形成されており、防振部材3の後壁には、上記リード線を挿通する挿通孔3e,3e(図7参照)が開口されており、各挿通孔3e,3eそれぞれを囲む筒状部3c,3c(図4および図7参照)が挿通孔3e,3eの周部から後方へ突設されている。また、防振部材3の外周面にはハウジング11の前部11aの内周面に弾接する小突起3dが周方向に沿って設けられ、防振部材3の前端部には後面がボディ11の前端縁に弾接する外鍔部3bが全周に亘って突設されており、前方からの器体10内への水の浸入を防止する防水構造となっている。また、上述の振動子ブロック2は、上記収納体3a,3aそれぞれに圧入される後面開口した直方体状の振動子ケース2a,2aと両振動子ケース2a,2aの上端部同士を連結した連結片2fとからなるケースを備えており、各振動子ケース2a,2a内に超音波振動子が納装されシリコーン樹脂のような弾性を有する樹脂が充填されている。なお、センサ本体1には、回路ブロック4を囲むように配置される導電性材料からなるシールド部材14,15が設けられているが、一方のシールド部材14はボディ11にインサート成形され、他方のシールド部材15は後側カバー12にインサート成形されている。
【0024】
後側カバー12は、ボディ11の後側の開口面を覆う矩形板状のカバー本体12aを有しており、カバー本体12aの左右両端面から組立片12bが立設され、各組立片12bにはボディ11の後部11bに左右両側面に突設した組立爪11eが挿入される組立孔12cが形成されている。しかして、器体10は、ボディ11の組立爪11eと後側カバー12の組立孔12cとが凹凸係合することによってボディ11と後側カバー12とが結合されている。ここに、組立爪11eは、ボディ11の後端縁に近づくほど側面からの突出量を小さくするように傾斜した誘導面(以下、第2の誘導面と称す)が形成されており、ボディ11に後側カバー12を組み付けるときには、組立片12bが第2の誘導面に沿って撓み、最終的に組立片12bに設けた組立孔12cが組立爪11eに嵌合することによって、ボディ11と後側カバー12とが結合される。このように組立片11eを撓ませる必要があるから、後側カバー12は弾性を有する合成樹脂で形成している。なお、本実施形態では、ボディ11の前部11aがセンサ本体1の器体10の前部を構成し、ボディ11の後部11bと後側カバー12のカバー本体12aとでセンサ本体1の器体10の後部を構成している。
【0025】
また、後側カバー12は、カバー本体12aの上下両端面(短手方向の両端面)それぞれから保持片17,17が前方へ立設されている。両保持片17はボディ11の上面および下面それぞれに対向するように配置されており、ボディ11の上面および下面に直交する方向に可撓になっている。ここにおいて、各保持片17における互いの対向面には、取付枠20の結合片25に貫設された結合孔25aに凹凸係合する結合爪18(図4および図8参照)が突設されている。要するに、両保持片17,17は、結合片25を介してボディ11を上下方向から挟むように配置される。ここに、結合片25の先端部には、先端縁に近づくほど結合片25の厚みを小さくするように傾斜した誘導面(以下、第3の誘導面と称す)25bが形成され、結合爪18は、保持片17の先端縁に近づくほどボディ11との対向面からの突出量を大きくするように傾斜した傾斜面が形成されている。このため、取付枠20に器体10を組み付けるときには、結合爪18の傾斜面が第3の誘導面25bに当接することで保持片17が撓み、最終的に結合片25に設けた結合孔25aに結合爪18が嵌合することによって、取付枠20と器体10とが結合される。このように保持片17を撓ませる必要があるから、後側カバー12は弾性を有する合成樹脂で形成している。
【0026】
しかして、取付枠20とセンサ本体1の器体10とを結合するにあたっては、取付枠20に器体10の前部(つまり、ボディ11の前部11a)を嵌挿し、結合爪18を結合孔25aに凹凸係合させることによって、取付枠20にセンサ本体1の器体10が結合される。また、各保持片17の先端部からは互いに離れる向きへ解除片19が延設されており(つまり、解除片19は、保持片17における結合片25との対向面とは反対側の面の先端部から保持片17の厚み方向へ延設されている)、解除片19の先端部を後方に操作して結合爪18と結合孔25aとの凹凸係合を解除する向きへ保持片17を撓ませることによって、結合爪18と結合孔25aとの凹凸係合を解除することできるので、取付枠20からセンサ本体1の器体10を容易に外すことができる。なお、ボディ11の後部11bの上面には保持片17が過度に撓んで折損するのを防止するために保持片17の変位する範囲を制限する2つのL字状の突出片11fが突設されている。また、ボディ11の後部11bの下面にも同様に保持片17が過度に撓んで折損するのを防止するために保持片17の変位する範囲を制限する2つの突出片11gが突設されている。
【0027】
ところで、センサ本体1の器体10には、回路ブロック4に電気的に接続されるハーネスコネクタ(図示せず)が結合されるコネクタ部13が一体に突設されている。コネクタ部13は、ボディ11の後部11bの右側面(図5(c)における右側面)から連続一体に突設されハーネスコネクタのハウジングが結合される筒状のハウジング13aと、ハーネスコネクタに設けられた複数本の接触子それぞれに接触可能な複数本のコンタクト13bとを備えている。ここに、コンタクト13bは、ボディ11に同時一体に成形されている。なお、コンタクト13bは、帯板状の金属板を屈曲させて形成されており、ハウジング13a内に配置される一端部が接触子に接触する接触片を構成し、他端部が回路ブロック4の回路基板4aに実装される端子片を構成している。
【0028】
また、ボディ11の下面に突設された上述の突出片11gには、ハーネスコネクタから導出されたハーネス7を通した固定クランプ6が挿入される挿通孔11hが貫設されており、固定クランプ6を挿通孔11hに通して固定クランプ6に設けられた係止爪6b,6bを挿通孔11hの周部に係止させることによって固定クランプ6が突出片11gに保持されるようになっている。なお、本実施形態では、突出片11gが固定クランプ取付片を構成している。
【0029】
以下、本実施形態の超音波センサを車両のバンパー30へ取り付ける際の手順について図1を参照しながら説明するが、バンパー30にはあらかじめ表裏に貫通する取付孔31が貫設されている。なお、取付孔31はボディ11の前部11aの外周形状と略同じ内周形状に形成されている。
【0030】
取付枠20は、バンパー30へ取り付ける前には図1(a)に示すように保持爪22の保持爪本体22bが上記開口部23の開口面より突出しており、図1(b)に示すように取付枠20をバンパー30の表面側から取付孔31に挿入すると、取付枠20のフランジ部21と保持爪22との間にバンパー30における取付孔31の周部が保持されるので、取付枠20がバンパー30に仮固定される。ここにおいて、取付枠20をバンパー30の取付孔31へ挿入する際には、各保持爪22の各撓み片22aに形成された上記第1の誘導面22cが取付孔31の内周面に当接することで撓み片22aが取付枠20の内方へ撓み、最終的に保持爪本体22bの弾接面22dが取付孔31の周部に弾接する。ただし、この状態では、図2に示すように、保持爪本体22bがバンパー30の裏面における取付孔31の開口縁で押されて撓み片22aが取付枠20の内方へ撓んでいる(取付枠20の内側へ沈み込んでいる)。要するに、器体10を嵌挿したときに器体10の外周面が位置する仮想面M1よりも保持爪22の一部が取付枠20の内側へ沈み込んでいる。
【0031】
次に、バンパー30の裏面側で取付枠20の後方から図1(c)の矢印Bの向きでセンサ本体1の器体10の前部を取付枠20へ嵌挿することにより、図1(d)に示すように、取付枠20とセンサ本体1の器体10とが結合される。ここに、取付枠20の後方から図1(c)の矢印Bの向きでセンサ本体1の器体10の前部を取付枠20へ嵌挿する際には、器体10の前部(つまり、ボディ11の前部11a)の外周面に保持爪22における器体10との対向面が弾接して当該対向面が上記仮想面M1まで押し上げられ(図3における矢印Dの向きへ押し上げられ)、取付枠20がフランジ部21と保持爪22の保持爪本体22bとの間にバンパー30における取付孔31の周部を保持した形で固定される。なお、図1(d)中の2つの右向きの矢印はそれぞれ同図における上下の保持爪22,22が上記前後方向において撓んだ向きを示し、図1(d)中の上向きの矢印および下向きの矢印はそれぞれ同図における上下の保持爪22,22が上記前後方向に交差する面内で撓んだ向きを示している。
【0032】
しかして、本実施形態の超音波センサでは、バンパー30の取付孔31に取付枠20を挿入してフランジ部21と複数の保持爪22とでバンパー30における取付孔31の周部を保持することによりバンパー30に取付枠20が仮固定され、センサ本体1の器体10の前部をバンパー30の裏面側から取付枠20へ嵌挿することによりセンサ本体1の器体10を取付枠20へ取り付けることができ且つ取付枠20に設けられた保持爪22とボディ11の前部11aの外周面とが当接することで保持爪22が取付枠20の内方へ撓むことが禁止されるから、バンパー30へ簡単に取り付けることができる。また、取付枠20の保持爪22が上記前後方向に撓み可能であるから、取付可能なバンパー30の厚み寸法の範囲が広くなり、しかも、バンパー30において緩やかに湾曲したアール部分に取付孔31が貫設されている場合でも容易に取り付けることができる。ここに、保持爪22の保持爪本体22bが開口部23の内周面においてフランジ部21から遠い面へ近づくように両撓み片22a,22aが撓むことでバンパー30の厚みの変化に対応することができるとともにバンパー30の曲率半径の変化に対応することができる。また、保持爪22は、バンパー30の裏面に弾接する弾接面22dが断面弧状の弧状面となっているので、取付可能なバンパー30の厚み寸法の範囲をより広くすることができる。また、取付枠20の保持爪22が上記前後方向に交差する面内(つまり、取付孔31への挿入方向に交差する面内)において撓み可能であるから、取付孔31の内径の許容範囲を広くすることができる。
【0033】
また、取付枠20には、器体10が嵌挿される際に取付孔31から取付枠20が抜けるのを防止するストッパ用突部22eが保持爪本体22bから外方へ突設されているので、バンパー30に取り付けた取付枠20に器体10を嵌挿する際に取付枠20が取付孔31から抜けようとしてもストッパ用突部22eが取付孔31の周部に当接することにより、取付枠20の抜け止めがなされるから、取付枠20に器体10の前部を嵌挿する際に取付枠20がバンパー30から飛び出すのを防止することができる。
【0034】
また、取付枠20の結合片25に貫設された結合孔25aと保持片17における結合片25との対向面に突設された結合爪18とを凹凸係合させることによって取付枠20に対して器体10を確実に固定することができる。ここに、後側カバー12に設けられた2つの保持片17で取付枠20を挟むから、取付枠20に対するセンサ本体1の位置が安定し、しかも保持片17が可撓であることにより、解除片19を操作して取付枠20から離れる向きに保持片17を撓ませることによって、取付枠20の結合片25に貫設された結合孔25aと保持片17における結合片25との対向面に突設された結合爪18との凹凸係合を解除することができ、取付枠20からセンサ本体1を容易に取り外す(引き抜く)ことが可能になる。その結果、センサ本体1の故障時などには取付枠20をバンパー30から外すことなく、センサ本体1の交換が可能になり、高いメンテナンス性を得ることができる。また、センサ本体1の故障時にはセンサ本体1のみを交換すればよく取付枠20の交換が不要であるから、全ての部材を交換することになる従来構成に比較すれば、交換する部品数を削減することが可能であり、メンテナンスの費用の低減につながる。
【0035】
また、器体10の後部には、超音波振動子を駆動する回路を含む回路ブロック4が収納されるとともに、回路ブロック4に電気的に接続されるハーネスコネクタが結合されるコネクタ部13が一体に突設され、ハーネスコネクタから導出されたハーネス7を通した固定クランプが挿入される挿通孔11hを貫設した突出片(固定クランプ取付片)11gが突設されているので、ハーネスを通した固定クランプを器体10に取り付けることができ、ハーネスコネクタがコネクタ部13から外れるのを防止することができる。
【0036】
また、器体10の後部には、回路ブロック4を囲むシールド部材14,15がインサート成形されているので、センサ本体1の組立時の部品点数を削減することができて組立作業が容易になる。また、上記第1の超音波振動子から超音波パルスを送波したときに発生した振動がシールド部材へ伝達されにくくなって、二次振動により残響時間が長くなるのを防止することができ、障害物からの反射波をより確実に検出することができる。
【0037】
【発明の効果】
請求項1の発明は、車両のバンパーに貫設した取付孔の周部に後面が当接するフランジ部を前端部に有しバンパーの表面側から取付孔へ挿入される取付枠と、超音波振動子を収納した器体を有し器体の前部がバンパーの裏面側において取付枠に嵌挿されるセンサ本体とを備え、取付枠は、前後方向および前後方向に交差する面内において撓み可能であり取付孔に挿入した時にバンパーの裏面における取付孔の周部に弾接してフランジ部との間にバンパーにおける取付孔の周部を保持する複数の保持爪が周方向に離間して設けられてなるものであり、取付対象であるバンパーへ取り付けるにあたっては、バンパーの取付孔へ取付枠を挿入してフランジ部と複数の保持爪とでバンパーにおける取付孔の周部を保持することによりバンパーに取付枠を仮固定し、その後、センサ本体の器体の前部をバンパーの裏面側から取付枠へ嵌挿することにより、センサ本体の器体を取付枠へ取り付けることができ且つ保持爪が取付枠の内方へ撓むことが禁止されてバンパーへ取付枠が固定されるから、取付対象であるバンパーへ簡単に取り付けることができるという効果がある。また、取付枠の保持爪が前後方向に撓み可能であるから、取付可能なバンパーの厚み寸法の範囲が広くなり、しかも、バンパーにおいて緩やかに湾曲したアール部分に取付孔が貫設されている場合でも容易に取り付けることができる。また、取付枠の保持爪が前後方向に交差する面内において撓み可能であるから、取付孔の内径の許容範囲を広くすることができる。
【0038】
ここにおいて、請求項1の発明は、前記取付枠は、前記保持爪が内側に配置される開口部が貫設され、前記保持爪は、開口部の内周面のうち前記前後方向に交差し且つ前記フランジ部から遠い面から前方へ延設され前記周方向に離間した一対の撓み片と、両撓み片により前記周方向の両端部が支持され一部が開口部の開口面よりも外方へ突出した保持爪本体とで構成され、一方の撓み片の平面形状をく字状、他方の撓み片の平面形状を逆く字状に形成されてなり、前記取付孔に挿入した時に保持爪本体が前記バンパーの裏面に弾接し、前記器体が嵌挿された時に前記保持爪が前記器体の外周面に当接して前記取付枠の内方への前記保持爪の撓みが禁止されるので、保持爪本体が前記フランジ部から遠い面へ近づくように両撓み片が撓むことでバンパーの厚みの変化に対応することができるとともにバンパーの曲率半径の変化に対応することができるという効果がある。
【0039】
請求項の発明は、請求項の発明において、前記保持爪は、前記バンパーの裏面に弾接する弾接面が断面弧状の弧状面となっているので、取付可能なバンパーの厚み寸法の範囲をより広くすることができるという効果がある。
【0040】
請求項の発明は、請求項または請求項の発明において、前記取付枠は、前記器体が嵌挿される時に前記取付孔から前記取付枠が抜けるのを防止するストッパ用突部が前記保持爪から外方へ突設されているので、前記バンパーに取り付けた取付枠に前記器体の前部を嵌挿する際に前記取付枠が前記取付孔から抜けようとしてもストッパ用突部が前記取付孔の周部に当接することにより、前記取付枠の抜け止めがなされるから、前記取付枠に前記器体の前部を嵌挿する際に前記取付枠が前記バンパーから飛び出すのを防止することができるという効果がある。
【0041】
請求項の発明は、請求項1ないし請求項の発明において、前記取付枠は、後端縁から後方へ突出して前記器体の後部の外周面に重なり厚み方向に貫通する結合孔が形成された複数の結合片が一体に設けられ、前記器体は、前記外周面との間に結合片を挟み厚み方向に可撓な複数の保持片が後端部から前方へ延設され、保持片は、結合孔に凹凸係合する結合爪が結合片との対向面に突設されるとともに、結合孔と結合爪との凹凸係合を解除する際に操作する解除片が前記対向面とは反対側の面の先端部から前記厚み方向へ延設されているので、結合孔と結合爪を凹凸係合させることによって前記取付枠に対して前記器体を確実に固定することができ、しかも、前記器体を前記取付枠から外す場合には解除片を後方へ操作することによって保持片を撓ませることで結合孔と結合爪との凹凸係合を解除することができ、前記器体を前記取付枠から容易に外すことができるという効果がある。
【0042】
請求項の発明は、請求項1ないし請求項の発明において、前記器体の後部には、前記超音波振動子を駆動する回路を含む回路ブロックが収納されるとともに、前記回路ブロックに電気的に接続されるハーネスコネクタが結合されるコネクタ部が一体に設けられ、ハーネスコネクタから導出されたハーネスを通した固定クランプが挿入される挿通孔を貫設した固定クランプ取付片が突設されているので、前記器体にハーネスを通した固定クランプを取り付けることができ、ハーネスコネクタがコネクタ部から外れるのを防止することができるという効果がある。
【0043】
請求項の発明は、請求項の発明において、前記器体は、合成樹脂を用いて形成され、前記回路ブロックを囲むシールド部材がインサート成形されているので、前記センサ本体の組立時の部品点数を削減することができて前記センサ本体の組立作業が容易になる。また、前記超音波振動子から超音波パルスを送波したときに発生した振動がシールド部材へ伝達されにくくなり、二次振動により残響時間が長くなるのを防止でき、障害物からの反射波をより確実に検出することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態における超音波センサのバンパーへの取り付け方の説明図である。
【図2】同上における超音波センサのバンパーへの取り付け方の説明図である。
【図3】同上における超音波センサのバンパーへの取り付け方の説明図である。
【図4】同上における超音波センサを示す概略分解斜視図である。
【図5】同上を示し、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は下面図、(d)は右側面図である。
【図6】同上を示す背面図である。
【図7】同上を示す概略断面図である。
【図8】同上を示す概略断面図である。
【図9】同上における取付枠を示し、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は下面図、(d)は右側面図、(e)は背面図である。
【図10】同上における取付枠の斜視図である。
【図11】同上における取付枠の動作説明図である。
【図12】同上におけるボディを示し、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は下面図、(d)は左側面図、(e)は右側面図である。
【図13】同上におけるボディの斜視図である。
【図14】同上における取付枠とセンサ本体の器体との結合方法の説明図である。
【図15】同上における超音波センサのバンパーへの取り付け方の説明図である。
【図16】同上における超音波センサの下面図である。
【符号の説明】
1 センサ本体
2 振動子ブロック
3 防振部材
4 回路ブロック
10 器体
11 ボディ
11a 前部
11b 後部
12 後側カバー
16 逆組防止リブ
17 保持片
18 結合爪
19 解除片
20 取付枠
21 フランジ部
22 保持爪
22a 撓み片
22b 保持爪本体
22d 弾接面
22e ストッパ用突部
23 開口部
24 切欠部
25 結合片
25a 結合孔
30 バンパー
31 取付孔

Claims (6)

  1. 車両のバンパーに貫設した取付孔の周部に後面が当接するフランジ部を前端部に有しバンパーの表面側から取付孔へ挿入される取付枠と、超音波振動子を収納した器体を有し器体の前部がバンパーの裏面側において取付枠に嵌挿されるセンサ本体とを備え、取付枠は、前後方向および前後方向に交差する面内において撓み可能であり取付孔に挿入した時にバンパーの裏面における取付孔の周部に弾接してフランジ部との間にバンパーにおける取付孔の周部を保持する複数の保持爪が周方向に離間して設けられてなるものであり、前記取付枠は、前記保持爪が内側に配置される開口部が貫設され、前記保持爪は、開口部の内周面のうち前記前後方向に交差し且つ前記フランジ部から遠い面から前方へ延設され前記周方向に離間した一対の撓み片と、両撓み片により前記周方向の両端部が支持され一部が開口部の開口面よりも外方へ突出した保持爪本体とで構成され、一方の撓み片の平面形状をく字状、他方の撓み片の平面形状を逆く字状に形成されてなり、前記取付孔に挿入した時に保持爪本体が前記バンパーの裏面に弾接し、前記器体が嵌挿された時に前記保持爪が前記器体の外周面に当接して前記取付枠の内方への前記保持爪の撓みが禁止されることを特徴とする超音波センサ。
  2. 前記保持爪は、前記バンパーの裏面に弾接する弾接面が断面弧状の弧状面となっていることを特徴とする請求項1記載の超音波センサ。
  3. 前記取付枠は、前記器体が嵌挿される時に前記取付孔から前記取付枠が抜けるのを防止するストッパ用突部が前記保持爪から外方へ突設されてなることを特徴とする請求項1または請求項2記載の超音波センサ。
  4. 前記取付枠は、後端縁から後方へ突出して前記器体の後部の外周面に重なり厚み方向に貫通する結合孔が形成された複数の結合片が一体に設けられ、前記器体は、前記外周面との間に結合片を挟み厚み方向に可撓な複数の保持片が後端部から前方へ延設され、保持片は、結合孔に凹凸係合する結合爪が結合片との対向面に突設されるとともに、結合孔と結合爪との凹凸係合を解除する際に操作する解除片が前記対向面とは反対側の面の先端部から前記厚み方向へ延設されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の超音波センサ。
  5. 前記器体の後部には、前記超音波振動子を駆動する回路を含む回路ブロックが収納されるとともに、前記回路ブロックに電気的に接続されるハーネスコネクタが結合されるコネクタ部が一体に設けられ、ハーネスコネクタから導出されたハーネスを通した固定クランプが挿入される挿通孔を貫設した固定クランプ取付片が突設されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の超音波センサ。
  6. 前記器体は、合成樹脂を用いて形成され、前記回路ブロックを囲むシールド部材がインサート成形されてなることを特徴とする請求項5記載の超音波センサ。
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